工廠橫梁加固施工方案一、工程概況1.1項目背景本項目為某機械加工廠車間橫梁加固工程，該車間建于2005年，主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，跨度24米，檐高12米。經(jīng)檢測，部分橫梁存在混凝土碳化深度超標、鋼筋銹蝕、撓度超限等問題，需進行加固處理以滿足現(xiàn)行《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》要求。1.2加固范圍本次加固涉及車間A區(qū)3-8軸共計6榀混凝土橫梁，梁截面尺寸為300mm×800mm，跨度8米，設(shè)計使用年限50年，安全等級二級。1.3主要技術(shù)參數(shù)原設(shè)計混凝土強度等級：C30原設(shè)計主筋配置：HRB400級鋼筋4Φ25+2Φ20檢測現(xiàn)狀：混凝土碳化深度4-6mm，主筋銹蝕率3-5%，最大撓度28mm（規(guī)范限值26.7mm）二、編制依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2013《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》JGJ80-2016《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-2015《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011車間原結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙及檢測報告三、加固方案設(shè)計3.1加固方法選擇綜合考慮結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、施工條件及經(jīng)濟性，采用"增大截面法+體外預(yù)應(yīng)力"復(fù)合加固方案：梁底新增150mm厚鋼筋混凝土疊合層梁側(cè)粘貼碳纖維布（CFRP）增設(shè)體外預(yù)應(yīng)力鋼絞線系統(tǒng)3.2材料選用材料名稱規(guī)格型號技術(shù)指標碳纖維布300g/m2，單向抗拉強度≥3000MPa，彈性模量≥2.1×10?MPa結(jié)構(gòu)膠環(huán)氧類A級膠拉伸強度≥30MPa，彈性模量≥3.5GPa鋼筋HRB500EΦ16屈服強度≥500MPa，抗拉強度≥630MPa混凝土C40細石混凝土28d抗壓強度≥40MPa，坍落度180±20mm預(yù)應(yīng)力鋼絞線1×7-15.2抗拉強度≥1860MPa，彈性模量≥1.95×10?MPa3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計3.3.1增大截面設(shè)計梁底新增150mm厚混凝土層，配置6Φ16通長鋼筋+Φ8@100箍筋梁側(cè)增設(shè)100mm厚混凝土保護層，配置Φ12@200構(gòu)造鋼筋新舊混凝土結(jié)合面采用鑿毛+植筋處理，植筋深度15d（d為鋼筋直徑）3.3.2碳纖維布設(shè)計梁側(cè)粘貼2層碳纖維布，纖維方向與梁軸線垂直粘貼范圍：梁端1/3跨度區(qū)域全高布置，跨中區(qū)域高度600mm錨固長度：兩端延伸至柱邊，且不小于200mm3.3.3體外預(yù)應(yīng)力設(shè)計采用1-2Φs15.2鋼絞線，設(shè)計張拉力120kN轉(zhuǎn)向塊設(shè)置于梁端1.5m處，采用20mm厚鋼板焊接于原結(jié)構(gòu)錨具選用OVM15-1型夾片式錨具，張拉控制應(yīng)力0.75fptk四、施工準備4.1技術(shù)準備組織施工人員進行圖紙會審，編制詳細作業(yè)指導(dǎo)書進行現(xiàn)場軸線、標高復(fù)核，彈出梁體輪廓線及加固范圍線對新材料進行進場復(fù)試，碳纖維布、結(jié)構(gòu)膠等需提供出廠合格證及檢測報告進行樣板施工，確定最佳施工參數(shù)（如植筋深度、膠黏劑用量等）4.2現(xiàn)場準備4.2.1場地布置在車間A區(qū)設(shè)置材料堆放區(qū)（3m×5m），搭設(shè)防雨棚劃分加工區(qū)（2m×4m），配置鋼筋切斷機、彎曲機各1臺設(shè)置臨時水電接口，安裝配電箱（含漏電保護器）2套4.2.2腳手架搭設(shè)采用滿堂腳手架體系，立桿間距0.8m×0.8m，步距1.5m掃地桿距地200mm，設(shè)置連續(xù)剪刀撐，每4跨設(shè)置一道腳手板采用50mm厚木腳手板，滿鋪且固定牢固搭設(shè)操作平臺，高度1.2m，設(shè)置1.5m高防護欄桿及擋腳板4.3材料準備材料名稱單位數(shù)量進場時間碳纖維布m2360施工前7天結(jié)構(gòu)膠kg450施工前3天鋼筋t8.5施工前5天細石混凝土m322分批次進場鋼絞線t1.2施工前10天五、主要施工流程5.1施工總體流程施工準備→腳手架搭設(shè)→原結(jié)構(gòu)處理→植筋施工→鋼筋綁扎→模板安裝→混凝土澆筑→養(yǎng)護→碳纖維布粘貼→體外預(yù)應(yīng)力施工→驗收5.2關(guān)鍵工序施工工藝5.2.1原結(jié)構(gòu)處理表面清理：采用高壓水槍清除梁表面浮漿、油污及疏松混凝土對裂縫進行壓力注漿處理，注漿材料為環(huán)氧樹脂漿液混凝土缺陷修補：采用聚合物砂漿修補蜂窩、麻面部位結(jié)合面處理：梁底及側(cè)面采用機械鑿毛，露出新鮮混凝土面植筋部位鉆孔直徑d+4mm，孔深15d，采用專用清孔器清理涂刷界面劑：采用環(huán)氧樹脂基界面劑，涂刷厚度0.5mm5.2.2植筋施工按設(shè)計位置放線，采用沖擊鉆鉆孔，孔徑Φ20（對應(yīng)Φ16鋼筋）清孔：先用空壓機吹凈孔內(nèi)粉塵，再用丙酮擦拭孔壁注膠：采用專用注射槍從孔底開始注膠，注膠量為孔體積2/3植筋：將鋼筋旋轉(zhuǎn)插入孔內(nèi)，確保膠體溢出，靜置24小時固化5.2.3碳纖維布粘貼基層處理：混凝土表面打磨平整，平整度誤差≤3mm/m轉(zhuǎn)角處打磨成圓弧過渡，半徑≥20mm用丙酮擦拭表面，去除油污及粉塵粘貼施工：涂刷底膠：采用滾筒均勻涂刷，厚度0.2mm，固化2小時配置結(jié)構(gòu)膠：按甲:乙=3:1比例混合，攪拌3分鐘至色澤均勻粘貼碳纖維布：用刮板沿纖維方向刮壓，排出氣泡，確保膠層飽滿表面防護：粘貼完成24小時后，涂刷防火涂料，厚度2mm5.2.4體外預(yù)應(yīng)力施工轉(zhuǎn)向塊安裝：梁端鉆孔安裝膨脹螺栓，固定20mm厚鋼板轉(zhuǎn)向塊轉(zhuǎn)向輪采用Φ50mm鋼套管，與鋼板焊接固定涂刷防銹漆兩道，干膜厚度≥80μm鋼絞線安裝：鋼絞線按設(shè)計長度下料，兩端預(yù)留張拉長度800mm穿入轉(zhuǎn)向塊及錨具，調(diào)整位置確保直線段平順安裝限位裝置，防止鋼絞線橫向位移張拉施工：采用穿心式千斤頂兩端對稱張拉，分級加載（0→30%→60%→100%）持荷時間：每級持荷5分鐘，最終持荷10分鐘張拉伸長值控制：理論伸長值12mm，允許偏差±6%5.2.5混凝土工程模板工程：采用18mm厚多層板，50×100mm木方背楞，間距200mm模板接縫處粘貼海綿條，防止漏漿安裝對拉螺栓，間距500mm×500mm，采用Φ14螺栓混凝土澆筑：采用商品細石混凝土，坍落度控制在180±20mm澆筑順序：先梁底后梁側(cè)，分層澆筑厚度≤300mm振搗：采用Φ30插入式振搗棒，振搗至混凝土表面泛漿且無氣泡溢出養(yǎng)護：澆筑完成12小時內(nèi)覆蓋薄膜保濕，養(yǎng)護期不少于14天養(yǎng)護期間環(huán)境溫度不低于5℃，當?shù)陀?℃時采取保溫措施7天強度達到設(shè)計值75%后方可拆模六、質(zhì)量控制6.1質(zhì)量標準植筋工程：抗拔承載力試驗：抽檢數(shù)量1%，且不少于3根，抗拔力≥1.15倍設(shè)計值鋼筋位置偏差：≤5mm，垂直度偏差≤1°碳纖維布工程：粘貼面積：空鼓面積≤5%，單個空鼓面積≤100cm2粘結(jié)強度：≥3.0MPa（混凝土內(nèi)聚破壞）混凝土工程：強度：試塊抗壓強度≥設(shè)計值100%表面平整度：8mm/2m，垂直度：5mm/2m預(yù)應(yīng)力工程：張拉應(yīng)力：允許偏差±5%伸長值：允許偏差±6%，斷絲滑絲數(shù)量≤1%6.2檢測方法采用回彈儀檢測混凝土表面強度，每個梁檢測不少于10個測區(qū)碳纖維布粘結(jié)質(zhì)量采用錘擊法檢查，空鼓處采用注射法修補預(yù)應(yīng)力張拉采用應(yīng)力傳感器和位移計雙重控制鋼筋保護層厚度采用電磁感應(yīng)法檢測，允許偏差±5mm6.3質(zhì)量記錄原材料出廠合格證及進場復(fù)試報告各工序施工記錄及隱蔽工程驗收記錄檢測試驗報告（抗拔試驗、回彈檢測等）混凝土試塊強度報告（標養(yǎng)+同條件養(yǎng)護）七、安全文明施工7.1安全管理措施高處作業(yè)防護：作業(yè)人員佩戴安全帽、安全帶，搭設(shè)安全網(wǎng)（隨施工層提升）操作平臺滿鋪腳手板，設(shè)置18cm高擋腳板夜間施工設(shè)置照明燈具，照度≥50lux臨時用電安全：實行"三級配電兩級保護"，配電箱接地電阻≤4Ω電動工具使用前進行絕緣檢測，絕緣電阻≥2MΩ電線架空敷設(shè)，高度≥2.5m，嚴禁拖地或被碾壓防火措施：施工現(xiàn)場設(shè)置滅火器（每50m2配置2具4kg干粉滅火器）油漆、稀料等易燃品單獨存放，與火源保持10m距離焊接作業(yè)辦理動火證，配備看火人及滅火器材7.2文明施工措施材料堆放整齊，設(shè)置標識牌（名稱、規(guī)格、數(shù)量、檢驗狀態(tài)）施工垃圾日產(chǎn)日清，分類存放（可回收、不可回收）噪聲控制：晝間≤70dB，夜間≤55dB，必要時采取隔聲措施粉塵控制：切割作業(yè)采取濕法施工，現(xiàn)場灑水降塵（每日不少于3次）八、施工進度計劃8.1進度安排（總工期45天）工序名稱工期（天）開始時間結(jié)束時間備注施工準備5第1天第5天含材料進場腳手架搭設(shè)3第3天第5天與準備工作搭接原結(jié)構(gòu)處理6第6天第11天含裂縫修補植筋施工4第12天第15天分批次施工鋼筋綁扎5第16天第20天模板安裝3第21天第23天混凝土澆筑2第24天第25天分批次澆筑養(yǎng)護14第26天第39天與后續(xù)工序搭接碳纖維布粘貼4第30天第33天養(yǎng)護期間插入體外預(yù)應(yīng)力施工5第34天第38天驗收2第44天第45天8.2進度保證措施采用平行作業(yè)法，6榀梁分為3個作業(yè)組同時施工準備備用材料（如碳纖維布、結(jié)構(gòu)膠等），確保連續(xù)施工合理安排工序搭接，養(yǎng)護期間穿插碳纖維布施工配備應(yīng)急發(fā)電機（15kW），確保停電時關(guān)鍵工序不受影響九、應(yīng)急預(yù)案9.1突發(fā)事件處理火災(zāi)事故：立即切斷電源，組織人員疏散使用現(xiàn)場滅火器撲救初期火災(zāi)，同時撥打119重點保護易燃易爆物品（油漆、膠黏劑等）高處墜落事故：立即停止作業(yè)，設(shè)置警戒區(qū)對傷者進行初步急救（止血、固定等），撥打120查明事故原因，采取防范措施后方可復(fù)工結(jié)構(gòu)失穩(wěn)事故：立即組織人員撤離，設(shè)置警戒線采用臨時支撐加固（如增設(shè)鋼管斜撐）邀請結(jié)構(gòu)專家評估，制定處理方案9.2應(yīng)急資源配置急救箱：配備繃帶、消毒液、創(chuàng)可貼等常用藥品應(yīng)急照明：手電筒10只，備用電池若干通訊設(shè)備：對講機6臺，確保各作業(yè)面通訊暢通救援工具：安全帶、安全繩、千斤頂、撬棍等十、驗收標準與流程10.1驗收標準主控項目：加固材料性能符合設(shè)計要求結(jié)構(gòu)承載力滿足設(shè)計值（通過荷載試驗驗證）撓度值≤L/300（L為梁跨度）一般項目：混凝土表面平整度≤8mm/2m碳纖維布粘貼無空鼓、褶皺預(yù)應(yīng)力鋼絞線無斷絲、滑絲現(xiàn)象10.2驗收流程施工單位自檢合格后提交驗收申請監(jiān)理工程師進行資料審查及現(xiàn)場檢查第三方檢測機構(gòu)進行結(jié)構(gòu)性能檢測（荷載試驗）組織設(shè)計、施工、監(jiān)理等單位進行竣工驗收驗收合格后簽署驗收記錄，辦理移交手續(xù)十一、后續(xù)使用與維護11.1使用注意事項嚴禁超載使用，新增荷載不得超過設(shè)計值（2kN/m2）避免在加固區(qū)域進行焊接作業(yè)，確需作業(yè)時采取降溫措施不得在碳纖維布表面鉆孔或固定重物11.2維護要求定期檢查：每半年檢查一次碳纖維布表面狀況（有無起鼓、開裂）每年檢查一次預(yù)應(yīng)力錨具狀態(tài)（有無松動、銹蝕）每兩年進行一次撓度監(jiān)測，記錄變化情